在设计无线系统时,理解信号如何在发射器和接收器之间传播至关重要。理想情况下,两个端点之间存在清晰的视距(LOS),但这在工业环境或农村地区中往往是不切实际的。季节性因素也会影响农村地区的传播。在这种情况下,非视距(NLOS)和超视距(BLOS)的选项变得可行,它们能够成功处理这些复杂的传播条件,以提供稳定且安全的链路。
无线电波是通过空间直接从发射点到接收点传输的,这种方式称为视距传播。尽管如此,由于地面的反射波也会被考虑进来,这种直观上的直线距离并不是完全准确的。最短的信号波长远远超过了最长光波长几千倍,因此不一定意味着所有可见距离都适用于无线电波。这表明视距内通信并不总能转换成无线电视距通信,而是相反。
为了确保高质量、可靠的地面覆盖,无线网络规划需要精细化,并包括对电磁路径进行深入研究,以及选择合适设备和天线位置。此外,对于全向天线使用,可提高信号强度并减少干扰。
对于两点之间专用的链路,可以采用定向天线以缩小波束宽度,从而避免干扰并增强有效信号。在任何系统设计之前,都必须考虑上述所有因素。此外,设计师应该了解可能遇到的障碍,如菲涅耳区域、地面与水体反射以及地球曲率和大气层等因素。
菲涅耳区域是一个足球形区域,其中两个锥形连接端点必须保持畅通,以保证高品质链接。当一个物体位于这个区域内,即使它不处于端点间直角距离内,也可能导致信号衰减和暂时性的损坏。在某些情况下,如果垂直极化发生,那么这种现象将导致天线异相效应降低信号质量;而水平极化则有相反效果。此外,该区域中的材料特性也会影响斜坡效应。
在地平面造成的地平面多径现象同样是个挑战,因为它引起多径干扰并降低了信息质量。而利用多样性天線與複雜算法可以處理這種現象,並根據是否同步來整合或拒絕訊號。此外,在较长距离链路中提升天線高度也是應對此類問題的一種常見方法,因為它可以減少地平面的影響並改善傳輸質量。
最后,不同的大气压力还会影响到无缝穿越地球表面的能力,使得实际传输距离比理论值稍微增加约四分之三。而超视距的情况,则涉及到无法建立连续直接路径的情况,当中可能需要依赖於無源或有源重peater來維持連續鏈路,這通常用於長距離無線電傳輸。